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2019 版 沪科教版 高中生物学 必修 1 分子与细胞
《第二章 细胞由多种多样的分子组成》大单元整体
教学设计[2020 课标]
一、内容分析与整合
二、《普通高中生物学课程标准(2017 年版 2020 年修订)》分
解
三、学情分析
四、大主题或大概念设计
五、大单元目标叙写
六、大单元教学重点
七、大单元教学难点
八、大单元整体教学思路
九、学业评价
十、大单元实施思路及教学结构图
十一、大情境、大任务创设
十二、单元学历案
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十三、学科实践与跨学科学习设计
十四、大单元作业设计
十五、“教-学-评”一致性课时设计
十六、大单元教学反思
一、内容分析与整合
(一)教学内容分析
《细胞由多种多样的分子组成》是高中生物学必修 1 《分子与细胞》第二
章的核心内容。这一章节详细介绍了细胞的组成成分,包括化学元素、无机化
合物、有机化合物(糖类、脂质、蛋白质和核酸)等,这些内容是理解细胞结
构和功能的基础。通过本章的学习,学生将了解到细胞是如何由这些基础分子
构建起来的,以及这些分子在细胞生命活动中所扮演的重要角色。
具体来说,本章的教学内容可以细分为以下几个部分:
细 胞 含 有 多 种 化 学 元 素 : 介 绍 细 胞 中 常 见 的 化 学 元 素 , 如
C 、 H 、 O 、 N 、 P 、 S 等,并探讨这些元素在细胞中的存在形式和重要作用。
细胞由多种化合物组成:阐述细胞中无机化合物(如水、无机盐)和有机
化合物(如糖类、脂质、蛋白质和核酸)的种类、结构和功能。
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水和无机盐在生命活动中具有重要作用:详细讲解水作为细胞内含量最多
的化合物的重要性,以及无机盐在维持细胞正常生理功能方面的作用。
糖类和脂质对细胞的结构和功能具有重要作用:介绍糖类和脂质的种类、
结构和功能,特别是它们在能量储存、细胞结构维持和信号传导等方面的作用。
细胞的功能主要由蛋白质完成:探讨蛋白质的基本组成单位(氨基酸)、
蛋白质的结构(一级、二级、三级和四级结构)和功能,以及蛋白质在细胞生
命活动中的核心作用。
核酸是储存与传递遗传信息的生物大分子:介绍核酸的发现历程、种类
( DNA 和 RNA )、结构和功能,特别是它们在遗传信息储存和传递方面的重
要性。
(二)单元内容分析
本单元内容涵盖了细胞生物学的基础知识,是学生理解细胞生命活动的前
提。具体来说,各小节内容分析如下:
细胞含有多种化学元素
重点:介绍细胞中常见的化学元素及其重要性。
难点:理解化学元素在细胞中的存在形式和相互作用。
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教学方法:通过实例讲解和图表展示,帮助学生直观理解化学元素在细胞
中的作用。
细胞由多种化合物组成
重点:阐述细胞中无机化合物和有机化合物的种类、结构和功能。
难点:理解有机化合物的复杂结构和多样功能。
教学方法:结合实验观察和理论分析,帮助学生深入理解化合物的性质和
作用。
水和无机盐在生命活动中具有重要作用
重点:讲解水在细胞中的重要作用以及无机盐的生理功能。
难点:理解水分子在细胞内的特殊性质和无机盐的平衡机制。
教学方法:通过实例分析和实验演示,帮助学生掌握水和无机盐在生命活
动中的作用。
糖类和脂质对细胞的结构和功能具有重要作用
重点:介绍糖类和脂质的种类、结构和功能。
难点:理解糖类和脂质在细胞能量代谢和结构维持中的作用。
教学方法:结合生物化学原理和实验数据,帮助学生深入理解糖类和脂质
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的功能。
细胞的功能主要由蛋白质完成
重点:探讨蛋白质的基本组成单位、结构和功能。
难点:理解蛋白质结构的复杂性和多样性以及其在细胞生命活动中的作用。
教学方法:通过模型构建和案例分析,帮助学生掌握蛋白质的结构和功能。
核酸是储存与传递遗传信息的生物大分子
重点:介绍核酸的发现历程、种类、结构和功能。
难点:理解核酸在遗传信息储存和传递中的作用。
教学方法:结合分子生物学原理和技术手段,帮助学生深入理解核酸的功
能。
(三)单元内容整合
本单元内容整合的关键在于建立各小节之间的内在联系,形成系统的知识
体系。具体整合思路如下:
以化学元素为基础:从细胞中常见的化学元素出发,逐步引入无机化合物
和有机化合物的概念,建立化学元素与化合物之间的联系。
以化合物为核心:详细讲解细胞中无机化合物和有机化合物的种类、结构
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和功能,特别是它们在细胞生命活动中的作用。
以生命活动为主线:将化合物的作用与细胞生命活动相结合,探讨它们如
何共同维持细胞的正常生理功能。
以核酸为关键:强调核酸在遗传信息储存和传递中的重要性,将其与细胞
的生命活动紧密联系起来。
通过上述整合思路,本单元将形成一个完整的知识体系,帮助学生全面理
解细胞的组成成分及其在生命活动中的作用。
二、《普通高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》分解
高中生物学学科核心素养
(一)生命观念
生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象,
是人们经过实证后的观点,是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、
观念和思想方法。在本单元的教学中,生命观念的培养主要体现在以下几个方
面:
结构与功能观:通过介绍细胞中各种化合物的结构和功能,帮助学生理解
结构与功能之间的密切关系。例如,蛋白质的结构决定了其功能,不同的蛋白
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质在细胞生命活动中扮演着不同的角色。
物质与能量观:探讨细胞中糖类和脂质的能量储存和释 放 过程,帮助学生
理解物质与能量之间的 转 化关系。例如,糖类通过糖解作用、 柠檬 酸 循环 和 氧
化 磷 酸化等过程释 放 能量 供 细胞 使 用。
稳态 与平衡观:分析无机盐在维持细胞 渗透压 和酸 碱 平衡中的作用,帮助
学生理解细胞如何通过 自我 调节维持 稳态 。例如,细胞通过调节细胞内 外 的 离
子 浓度 来维持 渗透压 和酸 碱 平衡。
进化与 适应 观: 虽然 本单元 未 直 接涉 及进化与 适应 的内容, 但 可以通过讨
论细胞中化合物的多样性和复杂性来间 接 培养学生的进化与 适应 观。例如,细
胞中化合物的多样性和复杂性是生物进化的结 果 ,它们帮助生物 更好地适应环
境 。
(二)科学思维
科学思维是指 尊 重事实和证据, 崇尚严谨 和 务 实的 求 知 态度 , 运 用科学的
思维方法 认 识事物、解决实 际问题 的思维习 惯 和能 力 。在本单元的教学中,科
学思维的培养主要体现在以下几个方面:
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归纳 与概括:通过 总 结细胞中各种化合物的共同特点和 规律 ,帮助学生培
养 归纳 与概括的能 力 。例如, 总 结糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机化合物的
结构和功能特点。
演 绎 与 推 理: 根 据 已 知的生物化学原理和实验数据,引导学生 推 导出 未 知
结论,培养 他 们的演 绎 与 推 理能 力 。例如, 根 据蛋白质的结构特点 推 导其在细
胞生命活动中的可能作用。
模型与建模:通过构建细胞模型或化合物结构模型,帮助学生理解复杂的
生物学现象和过程。例如,构建蛋白质的三维结构模型来理解其 空 间构象与功
能之间的关系。
批判 性思维: 鼓励 学生质 疑 和分析现有知识,培养 他 们的 批判 性思维能 力 。
例如,引导学生讨论现有生物化学理论的可能 局限 性并提出 改 进建 议 。
(三)科学探 究
科学探 究 是指能够发现现实 世界 中的生物学 问题 , 针 对特定的生物学现象,
进行观察、提 问 、实验 设计 、方案实 施 以及对结 果 的 交流 与讨论的能 力 。在本
单元的教学中,科学探 究 的培养主要体现在以下几个方面:
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观察与提 问 :引导学生观察细胞中的各种化合物并提出相关 问题 。例如,
观察细胞中的脂质 滴 并提出关于其来 源 和功能的 问题 。
实验 设计 与实 施 :指导学生 设计 并实 施 实验来探 究 特定化合物的性质和作
用。例如, 设计 实验来探 究 不同 浓度 的无机盐对 植 物细胞 渗透压 的 影响 。
数据分析与解释:帮助学生分析实验数据并解释实验结 果 。例如,分析不
同实验组 植 物的生 长状况 数据并解释无机盐对 植 物生命活动的 影响 。
交流 与合作: 鼓励 学生以小组形式进行实验探 究 和 交流 讨论,培养 他 们的
团队 合作 精神 和 沟 通能 力 。例如,小组合作完成实验 报告 并在 课堂 上进行 汇报
和 交流 。
(四) 社会责任
社会责任 是指基于生物学的 认 识, 参 与个人与 社会 事 务 的讨论,作出理性
解释和 判断 ,解决生 产 生活 问题 的 担当 和能 力 。在本单元的教学中, 社会责任
的培养主要体现在以下几个方面:
关 注社会议题 :引导学生关 注 与生物学相关的 社会议题 ,如 食品安 全、 环
境保护 等。例如,讨论 转 基 因食品 的 安 全性和 环境影响 。
参 与 社会 实 践 : 鼓励 学生 参 与与生物学相关的 社会 实 践 活动,如 环保宣 传、
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社区服务 等。例如, 参 与 校园绿 化活动或 环保志愿者 活动。
理性解释与 判断 :帮助学生 运 用生物学知识对 社会议题 进行理性解释和 判
断 。例如, 运 用生物化学原理解释 食品添加剂 的 安 全性和有 效 性。
担当 与 责任 :培养学生的 社会责任感 和 使 命 感 , 鼓励他 们为解决生 产 生活
问题贡献自己 的 力 量。例如, 鼓励 学生关 注 并 参 与 食品安 全 监管工 作或 环保政
策 制定过程。
通过上述分析可以 看 出,《 普 通高中生物学 课 程 标准 ( 2017 年版 2020
年 修 订 )》中的生物学学科核心素养在本单元的教学中 得 到了 充 分体现和培养。
通过本单元的学习,学生将不 仅 掌握细胞生物学的基础知识, 还 将培养科学思
维、科学探 究 和 社会责任 等核心素养,为 未 来的学习和生活 奠 定 坚 实基础。
三、 学情分析
(一) 已 知内容分析
化学基础:
学生在 初 中 阶 段 已 经学习了基础的化学知识,包括元素 周期 表、原子结构、
化学键、化学 反应 类型等。这些基础知识为学生学习高中生物中细胞的分子组
成 奠 定了 坚 实的基础。例如,学生 已 经了解了 碳 、 氢 、 氧 、 氮 等元素的基本性